Méthodes Level-Set et pénalisation pour le calcul d'interactions fluide-structure

Claire Bost 1
1 EDP - Equations aux Dérivées Partielles
LJK - Laboratoire Jean Kuntzmann
Résumé : Ce travail est consacré à l'étude de problèmes de couplage fluide-structure par des méthodes de frontière immergée et de pénalisation.
Dans une première partie nous abordons les différents aspects de la simulation numérique de modèles couplant un fluide et une structure (formulation de l'écoulement, localisation de la structure et prise en compte des interactions), puis nous présentons les modèles sur lesquels nous nous concentrons dans la suite: fluide incompressible/membrane élastique et fluide incompressible/solide rigide.
Dans la deuxième partie nous étudions la stabilité numérique d'une formulation level-set de la méthode de frontière immergée pour le couplage fluide/membrane élastique. Une nouvelle condition de stabilité pour ce modèle est dérivée par analyse d'un modèle linéarisé 1D, puis validée numériquement en 2D.
Enfin la troisième partie est consacrée à l'analyse numérique d'une méthode de pénalisation pour le couplage fluide/solide rigide, dans laquelle la vitesse rigide est calculée par projection. Nous montrons la convergence du problème pénalisé vers une formulation faible du couplage, et illustrons ce résultat sur des tests numériques en sédimentation.
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Contributeur : Claire Bost <>
Soumis le : lundi 24 novembre 2008 - 16:43:48
Dernière modification le : vendredi 12 juillet 2019 - 01:22:24
Document(s) archivé(s) le : lundi 7 juin 2010 - 21:55:31

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Claire Bost. Méthodes Level-Set et pénalisation pour le calcul d'interactions fluide-structure. Modélisation et simulation. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2008. Français. ⟨tel-00341209⟩

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